富春江電廠左岸下游河道邊坡加固處理

文/解克宇、蔡昌淵、郭建斌、劉暉 國(guó)網(wǎng)新源水電有限公司富春江水力發(fā)電廠 浙江杭州 311504

1、工程概況

國(guó)網(wǎng)新源水電有限公司富春江水力發(fā)電廠（以下簡(jiǎn)稱富春江電廠或電廠）位于浙江省錢塘江流域的桐廬縣富春江鎮(zhèn)。富春江電廠水庫(kù)庫(kù)容4.4億m3，為日調(diào)節(jié)低水頭河床式水電站，工程以發(fā)電為主，總裝機(jī)約360MW，樞紐主要建筑物有大壩、廠房、開關(guān)站、船閘等建筑物。

2、存在主要問題

富春江電廠從上世紀(jì)開始對(duì)左岸下游護(hù)坡和坡腳沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)，圖1即為富春江電廠左岸邊坡和坡腳沉降觀測(cè)點(diǎn)布置示意圖。從圖中可以看出，坡腳的沉降觀測(cè)點(diǎn)為坡1至坡14，均勻分布在出水口下游方向，至涵洞后為止。

圖1 左岸邊坡和坡腳沉降觀測(cè)點(diǎn)布置示意圖

經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，坡1、坡2、坡3和坡6的累計(jì)沉降量并不大，沉降不明顯。但從坡7開始，觀測(cè)點(diǎn)的累計(jì)沉降量明顯增大，其中坡9最為明顯，累計(jì)沉降量將近50mm。

3、加固處理措施

3.1 施工方案設(shè)計(jì)

3.1.1 坡腳加固處理方案設(shè)計(jì)

方案一：坡腳采用鉛絲石籠或者合金網(wǎng)兜回填用于防沖；

方案二：坡腳采用混凝土高擋墻，擋墻外側(cè)用大塊石回填；

方案三：坡腳在原鎮(zhèn)梁外側(cè)設(shè)混凝土灌注樁。

方案一，雖然在施工工藝、工期及投資方面較優(yōu)，但是不能夠解決邊坡滑移的問題，因此不推薦采用該方案；方案二，雖然能夠解決坡腳被洪水淘刷引起的問題，對(duì)阻止邊坡滑移能夠提供一定抗力作用，但是在施工工藝、工期及投資方面不占優(yōu)勢(shì)；方案三，雖然在施工工藝、工期及投資方面不占優(yōu)勢(shì)，但是能夠徹底解決坡腳被洪水淘刷引起的問題和邊坡滑移的問題，做到一勞永逸，因此推薦采用該方案。

3.1.2 坡面加固處理方案設(shè)計(jì)

坡面加固處理初擬兩種方案，分別是漿砌塊石護(hù)坡和鋼筋混凝土護(hù)坡，兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1。

方案一，雖然在整體性能好、投資方面較優(yōu)，但是不能經(jīng)久耐用，因此不推薦采用該方案；方案二，雖然在投資方面不占優(yōu)勢(shì)，但是堅(jiān)固耐用，能做到一勞永逸，因此推薦采用該方案。

3.2 施工內(nèi)容

3.2.1 左岸邊坡坡腳加固處理

左岸護(hù)坡加固處理范圍樁號(hào)為富春江大壩壩下0+204.4m-壩下0+385.00m。坡腳鎮(zhèn)梁重新采用C30混凝土進(jìn)行澆筑，斷面尺寸為2.0×1.0m，并設(shè)厚30cm的砂礫石料墊層，新建鎮(zhèn)梁2×1.0m應(yīng)與樁頂梁連接為一整體。C30混凝土鎮(zhèn)梁與樁頂梁每40m設(shè)一道結(jié)構(gòu)縫，縫內(nèi)設(shè)瀝青木板。

3.2.2 左岸邊坡坡面加固處理

左岸邊坡加固處理先挖除原混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)，然后采用厚50cm的C20鋼筋混凝土重新進(jìn)行護(hù)坡。護(hù)坡下設(shè)厚30cm的砂礫石料墊層，C20混凝土護(hù)坡原則上每20m設(shè)一道結(jié)構(gòu)縫，縫內(nèi)設(shè)瀝青木板，坡面設(shè)φ50mmPVC排水花管，內(nèi)端頭設(shè)土工布，長(zhǎng)度為1.5m，間排距均為5m，梅花型布置。

3.3 坡腳加固處理關(guān)鍵技術(shù)

坡腳加固的目的在于防止護(hù)坡坡腳被淘空和阻止護(hù)坡進(jìn)一步向河床側(cè)蠕變塌滑，主要內(nèi)容在于重新澆筑鎮(zhèn)梁，在鎮(zhèn)梁外側(cè)灌注成樁，防止向河道中心塌滑。坡腳加固的關(guān)鍵技術(shù)在于利用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注成樁。

3.3.1 泥漿制備

護(hù)壁泥漿種類通常有：膨潤(rùn)土泥漿、聚合物泥漿、CMC泥漿及鹽水泥漿等，聚合物泥漿、CMC泥漿、鹽水泥漿因其成本高，一般用于特殊條件下或特殊用途中。本次施工選擇Ip＞10的黏性土去除雜質(zhì)后加水調(diào)制，其技術(shù)指標(biāo)滿足表2。

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泥漿拌制前應(yīng)對(duì)土層、地下水情況和其它施工條件進(jìn)行充分調(diào)查和了解，選定泥漿材料和配合比。在確定泥漿材料和基本配合比時(shí)，應(yīng)以場(chǎng)地最易坍塌的土層為主，初步確定泥漿配合比，然后通過(guò)試成孔作進(jìn)一步修正。

3.3.2 沖擊成孔

（1）為保證成孔質(zhì)量及灌注樁澆筑質(zhì)量，避免孔位之間間隔較近相互之間造成影響，應(yīng)間隔造孔，造孔的相鄰間隔必須大于5倍樁徑距離，在砼澆筑后48小時(shí)內(nèi)不得在樁體鄰近造孔。

（2）在沖擊鉆進(jìn)過(guò)程中，必須保證沖擊鉆頭在孔內(nèi)以最大的加速度下落，以增大沖擊力。一般懸距正?？扇?.5-0.8m之間，懸距過(guò)大或過(guò)小，鋼絲繩抖動(dòng)劇烈。懸距正常，鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，鉆進(jìn)效率高。一般專用鋼絲繩沖擊行程取0.78-1.5m，沖擊頻率以40-80次/min為宜。

結(jié)語(yǔ)：

本工程通過(guò)采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注成樁技術(shù)，在原鎮(zhèn)梁下側(cè)設(shè)置混凝土樁，并重新澆筑鎮(zhèn)梁加固了左岸護(hù)坡坡腳，而后由利用滑動(dòng)模板技術(shù)重新澆筑左岸護(hù)坡，消除了富春江電廠左岸下游邊坡存在的坡腳沉陷等問題，有效的保障了電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。